Тем временем война вносила свои коррективы в расчеты советского Генерального штаба. В начале июля 1942 года, чтобы остановить наступление немецкой 4-й танковой армии Г. Гота, пришлось бросить во встречное сражение на Воронежском направлении только что сформированную 5-ю танковую армию А. И. Лизюкова. Тем не менее советские танковые армии постепенно начинали играть в планировании и проведении наступательных операций именно ту роль, которая для них и предполагалась. В августе 1942 года 3-я танковая армия генерал-лейтенанта П. Л. Романенко, усиленная артиллерией и реактивными минометами из резерва Ставки ВГК, взламывала немецкую оборону в Козельской операции.
В анналы истории мирового военного искусства вошли действия вновь сформированной 5-й танковой армии в Сталинградском сражении. Танкисты именно этого объединения, встретившись с войсками Сталинградского фронта в районе Калача, замкнули кольцо окружения вокруг 6-й армии генерала Ф. Паулюса, положив начало целой серии наступательных операций Красной Армии на южном участке советско-германского фронта. Результатом этих действий стал окончательный перехват советскими войсками стратегической инициативы и начало коренного перелома в ходе Великой Отечественной войны.
Ставка ВГК предвидела этот перелом и, осознавая масштабы и глубину предстоящих наступательных операций, позаботилось о своевременном создании достаточного количества формирований, предназначенных для решения таких задач. После всесторонне изучения опыта действий крупных танковых объединений смешанного состава был сделан вывод о несоответствии их структуры характеру предстоящих боевых действий ввиду разной степени подвижности входящих в них частей и соединений. Необходимо было создание однородных, высокоподвижных, обладающих большой ударной силой и огневой мощью бронетанковых объединений, освобождение танковых армий от немоторизованных стрелковых соединений, повышение подвижности артиллерии, тыла, придание армии соответствующего количества инженерных средств.
Возросшие производственные мощности позволяли воплотить в жизнь эти планы, и уже с января 1943 года после соответствующего Постановления ГКО началось формирование танковых армий однородного состава, состоящих из танковых и механизированных корпусов. Именно такие армии и стали основой ударной и маневренной мощи Советских Вооруженных Сил, как в последующие периоды Великой Отечественной войны, так и в послевоенное время.
Изучению опыта боевых действий именно таких, однородных, танковых армий и посвящена подавляющая часть литературы, как по военной истории, так и по истории военного искусства, повествующей о действиях танковых и механизированных частей и соединений. Боевой путь танковых объединений смешанного состава, явивших первые примеры широкомасштабных стратегических наступательных операций зимой 1942–1943 годов, оказался в тени. Этому способствовали не самые блестящие итоги зимнего наступления Красной армии в феврале-марте 1943 года. Тем не менее именно в этих операциях и был получен ценнейший боевой опыт, предопределивший успешные действия советских бронетанковых войск на полях Второй мировой войны от Курска до Берлина и Маньчжурии.
Одним из наиболее интересных и в то же время малоизученных эпизодов действий танковых армий смешанного состава является первое в истории Великой Отечественной войны наступление танковой армии в оперативной глубине с задачей взятия крупного укрепленного населенного пункта, проведенное 3-й танковой армией генерал-лейтенанта П. С. Рыбалко в феврале 1943 года в рамках наступательной операции Воронежского фронта «Звезда».
Успешное окружение и блокирование группировки немецких войск и их союзников под Сталинградом создало весьма благоприятные предпосылки для перехвата советским командованием стратегической инициативы и проведения войсками Красной Армии целого ряда наступательных операций на южном участке советско-германского фронта. 16–30 декабря 1942 года смежные фланги Юго-Западного и Воронежского фронтов провели Среднедонскую наступательную операцию, известную как «Малый Сатурн». С 1 января по 4 февраля 1942 года Южный, Закавказский и Северо-Кавказский фронты осуществили Северо-Кавказскую наступательную операцию (кодовое название — «Дон»).
К 13 января командование Воронежского фронта подготовило новую операцию глубиной 140 км с целью окружения Острогожско-Россошанской группировки итало-немецких войск. Одна из главных ролей в предстоящей операции отводилась 3-й танковой армии, которая и прибыла к началу наступления в состав фронта из резерва Ставки Верховного Главнокомандования в составе двух танковых корпусов (12-й и 15-й танковые корпуса), двух стрелковых дивизий (48-я гвардейская и 184-я), 179-й отдельной танковой бригады и частей боевого обеспечения. Командовал армией генерал-майор П. С. Рыбалко, ранее исполнявший обязанности заместителя командарма по пехоте.